Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Технологический процесс сборки и регулировки ионного источника очистки
Технологический процесс сборки и регулировки ионного источника очистки
Ионный источник - устройство для получения направленных потоков (пучков) ионов. Типовые схемы ионно-лучевой обработки поверхностей и объектов в вакууме. Разработка технологического процесса сборки источника очистки ионного. Принцип работы устройства.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.05.2013 |
| Размер файла | 790,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультет компьютерного проектирования
Кафедра электронной техники и технологии
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
НА ТЕМУ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ И РЕГУЛИРОВКИ
ИОННОГО ИСТОЧНИКА ОЧИСТКИ
Выполнила:
ст. гр 911101 Громова А.Г.
Принял: Боженков В.В.
Минск 2012
Содержание
- Введение
- 1. Описание принципа работы собираемого устройства
- 2. Анализ технических требований к качеству сборки
- 2.1 Дистиллированная вода. Требования по ГОСТ 6709-72
- 2.2 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия по ГОСТ 10157-79
- 2.3 Шрифт 4-Пр3 СТБ 992-95
- 2.4 Технические требования по СТБ 1022-96
- 3. Выбор и обоснование метода достижения точности замыкающего звена
- 4. Расчёт комплексного показателя технологичности изделия
- 5. Разработка технологической схемы сборки изделия
- 6. Выбор и обоснование маршрутной сборки
- 7. Выбор и обоснование технологического оборудования
- 8. Выбор и обоснование технологической оснастки
- 9. Выбор и обоснование технологических баз
- 11. Описание и нормирование технологического процесса сборки
- 12. Технико-экономическое обоснование технологического процесса сборки
- Заключение
- Список используемых источников
Введение
Ионный источник - устройство для получения направленных потоков (пучков) ионов. Ионный источник является важной частью ускорителей заряженных частиц, масс-спектрометров, ионных микроскопов, электромагнитных разделителей изотопов и многих других устройств. Принцип действия ионных источников основан на формировании высокоплотной плазмы ионизацией рабочего газа в тлеющем разряде в скрещенных электрическом и магнитном полях, отборе ионов с границы плазмы и ускорении их электрическим полем.
Типовые схемы ионно-лучевой обработки поверхностей и объектов в вакууме:
|
Ионно-лучевая обработка (очистка, травление) |
||
|
Ионно-лучевое распыление материалов |
||
|
Ионно-лучевая обработка, сопровождающая процесс нанесения покрытия (ионное ассистирование) |
||
|
Нанесение многокомпонентных покрытий |
||
|
Двухсторонняя обработка объектов |
||
|
Схема комбинированого источника ионов (ионно-лучевая очистка, распыление, ассистирование) |
Целью настоящей работы является разработка технологического процесса сборки источника очистки ионного. Технология ионной очистки предназначена для финишной очистки поверхности подложки пучком ускоренных ионов с энергией до 1500 эВ от молекулярных частиц, адсорбированных газов, полимерных фрагментов, паров воды, а также для атомарной активации поверхностных связей подложки непосредственно перед нанесением тонкопленочного покрытия. Применение технологии ионно-лучевой очистки гарантирует существенно более высокую степень адгезии по сравнению с традиционными методами (например, тлеющий разряд или плазменная очистка), что в итоге обеспечивает более длительную и надежную эксплуатацию деталей с покрытиями.
очистка ионный сборка устройство
1. Описание принципа работы собираемого устройства
Рис.1. Принципиальная схема ионного источника.
Основными элементами устройства являются катод, анод и магнитная система, состоящая из магнитопровода и магнита. Силовые линии магнитного поля замыкаются между полюсами магнитного контура.
При подаче постоянного напряжения между анодом (положительный потенциал) и катодом (отрицательный или нулевой потенциал) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд. Наличие замкнутого магнитного поля между полюсами магнитного контура позволяет локализовать плазму разряда в разрядном промежутке между анодом и катодом. Эмитированные с катода под действием ионной бомбардировки электроны захватываются магнитным полем, им сообщается сложное циклоидальное движение по замкнутым траекториям в зазоре между магнитными полюсами, анодом и катодом. Электроны оказываются как бы в ловушке, создаваемой с одной стороны магнитным полем, возвращающим ионы на катод, с другой - самим катодом, который, обладая отрицательным зарядом, отталкивает электроны. Электроны циклируют в ловушке до тех пор, пока не произойдет несколько ионизирующих столкновений с атомами рабочего газа, в результате которых электрон, теряя полученную от электрического поля энергию, создает ионы.
Большинство ионов, участвующих в работе источников с замкнутым дрейфом электронов, однозарядные. Причина этого объясняется элементарно: как только атом теряет электрон, ускоряющее электрическое поле мгновенно выдергивает его из области плазмы до того, как произойдут последующие столкновения с высокоэнергетичными электронами и, следовательно, ионизация. Многозарядные ионы являются результатом столкновений с электронами, обладающими энергией, которой достаточно, чтобы за раз выбить два или более электронов из нейтральных атомов. Количество подобных столкновений в сравнении со столкновениями, выбивающими по одному электрону, пренебрежительно мало.
Рис.2. Распределение потенциала и форма магнитного поля.
Эффективное действие источника с замкнутым дрейфом электронов основано на снижении мобильности электронов плазмы в магнитном поле. Магнитное поле между внешним и внутренним полюсами магнитного контура общепринятой осесимметричной конфигурации источников с замкнутым дрейфом электронов существует преимущественно в радиальном направлении. Распределение радиального магнитного поля и результирующее распределение осевого потенциала вместе с движением электронов по спиральной траектории отображены на рисунках 2 и 3. Ионы входят в зону замкнутого дрейфа со стороны анода, где и ускоряются, формируя ионный пучок (слева направо на рисунке 3).
Осевое изменение силы радиального магнитного поля (рис.2а) имеет колоколообразное распределение, достигая максимума возле полюсов магнитного контура и снижаясь около анода и выходного конца источника. В результирующем распределении потенциала (рис.2б) максимум изменения потенциала лежит в области, где сила магнитного поля также максимальна.
Рис. 3. Азимутальный дрейф электронов.
Азимутальный дрейф электронов изображен на рисунке 3. Этот дрейф направлен по нормали к приложенным как электрическому Ez так и магнитному Br полям (направление ЕхВ), следовательно, он и составляет ток Холла. Осевая плотность электронов в каждый текущий момент времени есть результат столкновений электронов с другими электронами, ионами, нейтральными атомами газа, стенками канала и колебаниями потенциала плазмы. Вследствие пониженной мобильности электронов по нормали к магнитному полю плазма способна противостоять существенной силе электрического поля, допуская утечку небольшого числа электронов из области замкнутого дрейфа. При соблюдении данного условия электрическое поле передает энергию в основном ионам, увеличивая их кинетическую энергию.
Если дрейф электронов затруднен, будет генерироваться вторичное электрическое поле. Это вторичное поле в конечном итоге выльется в компоненту дрейфа электронов, направленную параллельно приложенному электрическому полю между анодом и катодом, и, как следствие, в повышенную электронную проводимость. Для достижения высокого КПД источника с замкнутым дрейфом электронов необходимо обеспечить дрейфовое движение электронов без столкновений, то есть по замкнутому пути. Вдобавок к тому, что дрейфовый путь должен быть замкнутым, необходимо обеспечить высокую степень однородности как плотности плазмы, так и силы магнитного поля. Требуемая однородность обычно достигается путем использования осесимметричной (круглой), конфигурации источника, однако возможно использование и протяженной овальной формы (так называемый протяженный гоночный трек).
Электроны заперты внутри зоны замкнутого дрейфа, в которой, в основном, и существует ускоряющее поле. Они покидают эту зону достаточно редко, для того, чтобы эти потери полностью замещались электронами, эмитированными катодом, и вторичными электронами, полученными при ионизации нейтральных атомов рабочего газа. Условие квазинейтральности
, (2.2)
где ne - концентрация электронов; ni - концентрация ионов.
соблюдается в области замкнутого дрейфа, как, впрочем, и в области ионного пучка за пределами источника.
Мощность разряда при постоянной мощности источника зависит от значений давления (р) и магнитной индукции (В). Эксперименты показывают, что с ростом магнитной индукции (до 0,04 Тл) при низких значениях давления мощность разряда сначала резко возрастает, потом замедляется и при В=0,08…0,1 Тл становится максимальной.
Напряжение зажигания в источнике с замкнутым дрейфом значительно ниже, чем в обычных диодных системах. Это объясняется тем, что еще до наложения электрического поля электроны, всегда присутствующие в рабочей камере и обеспечивающие первые акты ионизации в развитии лавинного процесса пробоя газового промежутка, захватываются магнитной ловушкой, вследствие чего их концентрация в этой области оказывается выше, чем в объеме камеры, что и способствует возникновению разряда при более низких напряжениях.
2. Анализ технических требований к качеству сборки
2.1 Дистиллированная вода. Требования по ГОСТ 6709-72
Настоящий стандарт распространяется на дистиллированную воду, получаемую в перегонных аппаратах и применяемую для анализа химических реактивов и приготовления растворов реактивов. Дистиллированная вода широко используется в различных отраслях промышленности (для изготовления косметики, тосолов), в химических лабораториях, на химических производствах и т.д. Основным показателем, контролируемым при использовании дистиллированной воды, является электрическая проводимость, которая не должна превышать 5 мкСм/см. Основными способами получения дистиллированной воды является мембранная очистка или выпаривание.
2.2 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия по ГОСТ 10157-79
Настоящий стандарт распространяется на газообразный и жидкий аргон, получаемый из воздуха и остаточных газов аммиачных производств и предназначаемый для использования в качестве защитной среды при сварке, резке и плавке активных и редких металлов и сплавов на их основе, алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов, нержавеющих хромоникелевых жаропрочных сплавов и легированных сталей различных марок, а также при рафинировании металлов в металлургии.
2.3 Шрифт 4-Пр3 СТБ 992-95
Настоящий стандарт распространяется на шрифты приборной гарнитуры для нанесения надписей методом плоской печати на средства измерений и автоматизации, радиоэлектронную аппаратуру и вычислительную технику и устанавливает начертания и основные размеры. Шрифты допускается использовать для нанесения надписей на упаковке и в сопроводительной документации. Стандарт не распространяется на шрифты для надписей, наносимых на изделия авиационного приборостроения.
Шрифт Пр3 - прямое нормальное полужирное начертание.
2.4 Технические требования по СТБ 1022-96
Материалы и покупные изделия, предназначенные для изготовления сборочных единиц, должны иметь документы о качестве, подтверждающие их соответствие требованиям нормативных документов на поставку. Покупные изделия, сборочные единицы, детали и материалы, поступающие на сборку, выдерживают до температуры помещения сборочного цеха. Покупные изделия, сборочные единицы и детали, поступающие на сборку, должны быть расконсервированы и тщательно очищены. При сборке не допускается нанесение механических повреждений на применяемые покупные изделия, сборочные единицы и детали.
Требования к неподвижным соединениям
Неподвижные соединения сборочных единиц не должно иметь качки, люфтов, относительного перемещения и проворачивания закрепляемых составных частей относительно друг друга.
Требования к резьбовым соединениям
Крепежные детали в резьбовых соединениях должны быть затянуты плотно и равномерно. Шлицы в головках винтов, а также грани болтов и гаек, недолжны быть сорваны и смяты. При установке винтов их головки не должны выступать над поверхностью закрепляемых составных частей.
Требования к подвижным соединениям
Откидные, выдвижные и съёмные части сборочных единиц должны свободно открываться, откидываться, выдвигаться, сниматься и устанавливаться на место, обеспечивая совпадение и правильную работу установочных, крепежных, контактных и других соединений. Ручки управления, настройки и регулировки, закрепленные на оси, не должны проворачиваться и качаться.
Упаковка
Выбор упаковки сборочных единиц должен осуществляться исходя из конструктивных особенностей сборочных единиц с учетом требований к их защите, условий поставок, транспортирования и хранения. Упаковка должна обеспечить защиту сборочных единиц от загрязнений, воздействия климатических и механических факторов, агрессивных паров и перегрузок, возникающих при транспортировании, погрузочно-разгрузочных работах и хранении. В каждую упаковочную единицу должен быть вложен упаковочный лист, содержащий:
наименование и (или) товарный знак предприятия-изготовителя;
условное наименование или обозначение сборочной единицы;
количество сборочных единиц в упаковке;
дату упаковки;
штамп упаковщика.
3. Выбор и обоснование метода достижения точности замыкающего звена
Обеспечение требуемого качества изделий, в том числе (и прежде всего) показателей назначения, технологичности и надежности, определяется достижением заданных параметров замыкающих звеньев размерной цепи. Именно с этой целью выявлялись размерные цепи и их уравнения, устанавливающие функциональные связи замыкающих и составляющих звеньев.
Задачи размерных расчетов в их прямой и обратной постановках считаются решенными, если между заданными параметрами замыкающего звена и параметрами, рассчитанными по уравнениям размерных цепей, достигнуты следующие соотношения:
В настоящее время для достижения точности замыкающего звена различают следующие методы: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки.
Применительно к производственным технологическим процессам указанные методы характеризуют методы сборки изделий и соответственно виды сборочных работ, выполняемых с целью обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей.
В процессе сборки ионного источника очистки реализуется метод регулирования. Метод регулирования - метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора.
Изменение компенсирующего звена при сборке изделия достигается или применением специальных конструктивных устройств (компенсаторов) с помощью непрерывных либо периодических перемещений: деталей по резьбе, клиньям, коническим поверхностям, эксцентрикам и т.д., или подбором сменных деталей типа прокладок, колец и втулок.
В качестве неподвижных конденсаторов обычно применяют комплекты из деталей изделия, например сменных колец, втулок, шайб и т.д., подбираемых при сборке по месту до достижения требуемой точности замыкающего звена, или наборы прокладок одинаковой или разной толщины, подбираемых по месту с той же целью. Подвижные компенсаторы - это устройства или отдельные детали, за счет регулировки которых, достигаемой перемещением или поворотом, обеспечивается требуемый размер замыкающего звена.
Подвижные компенсаторы по непрерывности регулирования разделяют на компенсаторы с периодическим регулированием (резьбовые, клиновые, эксцентриковые и др.) и компенсаторы с непрерывным регулированием, как правило автоматического регулирования. При использовании подвижных и неподвижных (набор прокладок) компенсаторов создаются условия для поддержания требуемой точности замыкающего звена в процессе эксплуатации.
По назначению все типы компенсаторов делят на группы, компенсирующие линейные или угловые размеры. Расчет параметров размерных цепей проводят методом максимума-минимума или вероятностным методом.
К недостаткам метода регулирования относят некоторое усложнение конструкции введением конструктивного компенсатора и усложнение сборки из-за необходимости проводить регулировку. Метод нашел широкое применение для многозвенных цепей с высокими требованиями к точности замыкающих звеньев.
Решение прямой задачи. Допуски всех составляющих звеньев размерной цепи при методе регулирования назначают в соответствии с экономически приемлемыми в данных условиях допусками.
Для обеспечения необходимой точности замыкающего звена при методе регулирования набор сменных деталей (сменных колец, втулок, шайб и др.) или наборы прокладок одинаковой или разной толщины должны состоять из нескольких групп (ступеней), число которых определяется требуемой величиной компенсации и заданным допуском замыкающего звена.
Такие ступени регулирования должны быть обеспечены и при прерывисто-фиксированном регулировании с помощью специальных компенсирующих устройств.
4. Расчёт комплексного показателя технологичности изделия
Под технологичностью конструкции понимается совокупность свойств, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и выполнения работ. Отработка конструкций на технологичность ведется по выполненным чертежам и должна предшествовать разработке технологических процессов и представляет собой часть работ по обеспечению технологичности на этапах разработки конструкции изделия и постановке её на производство.
Отработка конструкций на технологичность должна производиться как конструкторами, так и технологами, а также производственниками, в процессе подготовки производства к выпуску изделия. Отработка конструкции на технологичность производится на всех стадиях разработки конструкции, при технологическом оснащении производства и изготовлении изделия.
Технолог работает над технологичностью конструкции исходя из следующих положений и в следующей последовательности:
1. Определяется вид изделия - деталь или сборочная единица. Для детали - одни требования технологичности, для сборки - другие.
2. Определяется тип производства, в условиях которого будет изготовляться конструкция.
3. Устанавливается вид технологичности. Технологичность подразделяют на производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат, средств и времени на конструкторскую подготовку производства, технологическую подготовку производства и изготовление изделия. Эксплуатационная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание изделия и ремонт изделия.
Производственная технологичность должна обеспечивать снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия. Эксплуатационная технологичность должна обеспечивать снижение трудоемкости и стоимости обслуживания изделия в процессе эксплуатации (непосредственное обслуживание, профилактика, подготовка к ремонту, ремонт и т.п.).
4. Определяется вид оценки технологичности конструкции. Технологичность можно оценить качественно и количественно. Качественная оценка предшествует количественной и определяется на основе опыта терминами: "хорошо", "плохо", "лучше". Производственная технологичность достигается и оценивается, в первую очередь, качественно за счет:
1. Повышения серийности при изготовлении (обработке, сборке, испытаниях и т.п.) как следствие создания единообразных конструкций путем:
а) унификации, изделий, сборочных единиц и деталей путем приведение нескольких разных конструкций к одной, в частности, за счет заимствования из других изделий и повторяемости деталей и сборочных единиц в пределах, одного изделия;
б) создания параметрических рядов на основе базовой конструкции;
в) стандартизации изделий, сборочных единиц, деталей и их элементов (резьбовых элементов, диаметров отверстий, галтелей и т.п.). Здесь возможны следующие категории стандартов: ГОСТ, ОСТ, РСТ, СТП, международные стандарты, например ISO и другие. Каждая новая деталь приводит к разработке нового технологического процесса.
2. Рационального назначения материалов и снижения его расходов за счет:
а) выбора наиболее дешевого материала без потери качества производства;
б) выбора наиболее дешевого вида заготовок: прокат, литье, штамповка и др.;
в) наиболее экономного расходования материалов путем изменения конструкции, назначения припусков и др.;
г) выбора наиболее легко обрабатываемого материала;
д) сокращения объема дорогой механической обработки;
е) снижения массы деталей и изделия в целом;
ж) ограничения номенклатуры применяемых материалов в изделии.
3. Выбора рациональных по форме и элементам конструкций деталей, обеспечивающих:
а) жесткость конструкции;
б) взаимозаменяемость (отсутствие иди сокращение пригоночных операций);
в) удобство и низкую стоимость изготовления деталей за счет
правильной расстановки размеров;
г) правильное расположение элементов детали и их унификации и др.
4. Изучении условий производства, где будет изготавливаться изделие:
а) наличия оборудования, оснастки, унифицированных технологических процессов, традиций производства, наличия квалифицированных кадров;
б) применение прогрессивных технологических процессов;
в) применение средств автоматизации производственных процессов и многое другое.
Учитывая вышеизложенное, становится ясным, что конструктор может создать качественную, технологическую конструкцию изделия, сборочной единицы и, особенно, детали только хорошо зная производство и технологию изготовления изделия. То, что технологично в условиях одного производства, может стать не технологичным в условиях другого. Отработка конструкции изделия на технологичность представляет собой комплекс работ по снижению трудоемкости, материалоемкости и себестоимости в процессе разработки, изготовления и эксплуатации изделия.
Для оценки технологичности используется как частные показатели уровня технологичности, характеризующие отдельные свойства конструкции, так и комплексные показатели уровня, характеризующие всю или некоторую совокупность ее свойств.
1. Коэффициент стандартизации:
Кст = = = 0,62; (3.1)
Ест, Дст - количество стандартных сборочных единиц и деталей;
Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;
ц = 0,6.
2. Коэффициент унификации
Кун = = = 0,27; (3.2)
Еу, Ду - количество унифицированных сборочных единиц и деталей;
Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;
ц = 0,3.
3. Коэффициент повторяемости изделий:
Кп = = = 0,84; (3.3)
N - общее число изделий;
n - число типоразмеров;
ц = 0,1.
4. Коэффициент сложности сборки изделия:
Кун = = = 0,42; (3.4)
Nе, Nд - количество сборочных единиц и деталей, требующих предварительной механической доработки;
Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;
ц = 0,25.
5. Коэффициент повторяемости на уровне детали:
Кп = = = 0,70; (3.5)
N - общее число деталей;
n - число типоразмеров;
ц = 0,1.
6. Коэффициент автоматизации и механизации:
Км = = = 0,77; (3.6)
Пм - количество механизированных операций;
По - общее количество операций;
ц = 0,7.
7. Коэффициент расчленённости технологического процесса:
Кр = = = 0,69; (3.7)
Е - число независимых сборочно-технологических процессов;
Ео - общее число сборочно-технологических процессов;
ц = 0,15.
Комплексный показатель технологичности:
Кт = = = 0,49.
Из полученного результата (0,49 ? 0,45) можно сделать вывод, что изделие технологично.
5. Разработка технологической схемы сборки изделия
Анализ и синтез изделия и сборки могут быть успешно выполнены только тогда, когда структура изделия сделана легкообозримой. Для этого используются схемы сборочного состава (элементы) и технологические схемы сборки. Построение таких схем даёт возможность определить конструктивные и сборочные элементы изделия и их взаимную связь, а также представить в легкообозримом виде проект технологического процесса сборки.
Схематическое изображение взаимной связи конструктивных или сборочных элементов изделий называют соответственно схемами конструктивных и сборочных элементов изделия. Эти схемы используются для целей как конструктивного, так и технологического анализа и синтеза изделия и процесса.
При анализе изделия и процесса его сборки необходимо наряду с установлением обычных характеристик условий выполнения процесса во времени и пространстве определить:
1) Возможную наибольшую допустимую степень расчленения изделия и процесса;
2) Характер конструктивных и технологических соединений (и разъёмов) в изделии и их совпадение;
3) Вид схемы сборочного состава (сборочных элементов) и её численные характеристики;
4) Возможность суммирования элементов изделия и процесса для обеспечения заданного ритма сборки;
5) Разновидности регулировки, возможность их совершенствования возможность устранения пригонки;
6) Технико-экономическую целесообразность применения новых и известных прогрессивных способов соединения деталей и естественных процессов (сушки, пропитки и др.).
Определение последовательности сборки и выбор её операций зависит от конструкции собираемого изделия и от принятой дифференциации процесса. При серийном производстве приборы собираются из узлов или групп, которые в свою очередь собираются из деталей, взятых в определённом сочетании. Последовательность ввода деталей и узлов в процесс сборки изделия определяет и порядок их предварительного комплектования для подачи на рабочие места.
Отсюда возникает стремление расчленить изделие на элементы таким образом, чтобы осуществить сборку наибольшего количества этих элементов независимо друг от друга. При построении схемы сборочных элементов (сборочного состава) выявляется соотношение сборочных компонентов различных ступеней сборки (детали, узлы и т.п.), соединение которых в определённой последовательности и образует изделие.
Схема сборочного процесса представлена на схеме сборки (БГУИ.443286.010 Д1).
6. Выбор и обоснование маршрутной сборки
Технологический процесс сборки ионного источника очистки состоит из следующих операций:
005 Комплектовочная
010 Расконсервационная
015 Сборочная
020 Сборочная
025 Сборочная
030 Сборочная
035 Сборочная
040 Сборочная
045 Сборочная
050 Сборочная
055 Сборочная
060 Контрольная
065 Маркировочная
005 Комплектовочная. На данной операции производится подбор детале-комплекта по спецификации и распаковка исходных деталей. Особо высокая квалификация рабочих не требуется - 1-2 разряд. Количество рабочих, занятых на комплектовочной операции, - один.
010 Расконсервационная. Все детали промываются в водно-щелочных растворах. Мойка деталей - трудоёмкая операция, поэтому она независимо от типа производства обычно механизируется. Сушка деталей после очистки и обезжиривания в органических растворителях должна производиться в герметически закрывающихся сушильных шкафах. Количество рабочих, необходимое для выполнения данной операции, - один. Разряд - 1-2.
015 Сборочная. Планку поз.22 с присоединёнными втулкой поз.21 и шпилькой поз.35 и планку поз.33 с присоединённым штуцером поз.20 закрепить с помощью винтов поз.54,50 и шайб поз.66 на газораспределителе поз.5. Произвести установку газоанализатора на корпус поз.24. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
020 Сборочная. На данной операции к магнитопроводам поз.31 и поз.32 крепятся втулки поз.16 и малые керамические изоляторы поз.83 при помощи винтов поз.58 и шайб поз.70. Далее магнитопровода при помощи винтов поз.50 и шайб поз.66 крепятся к корпусу поз.24. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
025 Сборочная. На пластину поз.3 устанавливается анод поз.9 с притянутыми с помощью винтов поз. 19 к основанию внешними изоляторами керамическими поз.81 Далее пластина устанавливается на магнит поз.85, который в свою очередь устанавливается в корпус поз.24. Сверху крепится крышка поз.18 при помощи винтов поз.44,56 и шайб поз.64, 17. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
030 Сборочная. Кронштейн поз.30 с присоединённой с помощью винта поз.44 гребёнкой поз.23 крепится к корпусу поз.24. Далее устанавливается крышка поз.7 с помощью винтов поз.38 и шайб поз.52. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
035 Сборочная. К кронштейну поз.25 крепится держатель многопозиционный поз.75 при помощи винтов поз.42. К кронштейну поз.27 при помощи винтов поз.58, шайб поз.70 и гаек поз.72 крепятся шины поз.26 с присоединёнными гайками поз.34, и соединённые между собой вольфрамовой нитью поз.87. Оба кронштейна устанавливаются на корпус поз.24 при помощи винтов поз.40 и шайб поз.60. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
040 Сборочная. Кронштейн поз.28 с закреплённым с помощью винтов поз.42 держателем многопозиционным поз.77 устанавливается на корпус поз.24 при помощи винтов поз.40 и шайб поз.62. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
045 Сборочная. На корпус поз.24 устанавливается катод верхний поз.11. Для этого вворачиваем съёмники в резьбовые отверстия верхнего катода. Равномерно выкручивая съёмники, опускаем верхний катод так, чтобы концы трубок охлаждения оказались ниже уровня основания источника. Поворачиваем верхний катод и опускаем его на боковые стенки источника. Выкручиваем съёмники. Вкручиваем винты крепления верхнего катода, окончательно не затягивая. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
050 Сборочная. На корпус поз.24 устанавливается катод центральный поз.13. Для этого вкручиваем съёмники в резьбовые отверстия центрального катода. Равномерно выкручивая съёмники, опускаем катод на держатель анода. Вкручиваем винты крепления центрального катода на несколько оборотов, окончательно их не затягивая. Выкручиваем съёмники. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
055 Сборочная. Производится установка кожуха поз.29, к которому присоединяются заглушки поз.79 и фитинг поз.89. Для этого источник переворачивается и устанавливается на немагнитные подставки. Предварительно присоединяется трубка охлаждения внешнего катода, и надевается трубка ввода рабочего газа - газораспределительная трубка. Кожух надевают, вытягивая наружу трубки охлаждения, трубку ввода газа и электрический провод. Положение кожуха фиксируется при помощи винтов поз.60 и гаек закладных поз.91. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.
060 Контрольная. На данной операции полностью затягиваются винты крепления верхнего и центрального катодов. Производится контроль внешнего вида изделия, удаление загрязнений с изделия, а также проверка габаритных размеров. Тестером проверяется отсутствие короткого замыкания между анодом и корпусом ионного источника. Проводится проверка на герметичность с помощью гелиевого течеискателя. На данной операции требуется рабочий высокой квалификации 3-6 разряда.
065 Маркировочная. На данной операции производится маркировка и упаковка изделия. Для выполнения операции требуется исполнитель низкой квалификации 1-2 разряда.
7. Выбор и обоснование технологического оборудования
Технологическое оборудование - это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. К ним относят, например, литейные машины, прессы, станки, испытательные стенды и т.д.
Особенности организации мелкосерийного производства заключаются в том, что удается специализировать рабочие места для выполнения нескольких подобных технологических операций, наряду с универсальным применять специальное оборудование и технологическую оснастку, широко применять труд рабочих средней квалификации, эффективно использовать оборудование и производственные площади, снизить, по сравнению с единичным производством, расходы на заработную плату.
При сборке ионного источника рабочее пространство будет комплектоваться:
машина моечная струйная ГОСТ 18206-78 серии МПП-250 имеет выдвижную рабочую платформу, которая позволяет производить загрузку деталей снаружи. Автоматизированная система управления позволяет изменять параметры промывки в зависимости от вида изделий. Машины могут оснащаться необходимым числом баков для выполнения соответствующих технологических операций: обезжиривание, фосфатирование, пассивация, травление, промывка водой;
шкаф сушильный ГОСТ 24104-2001 серии ПЭ-4610 предназначен для сушки, нагревания, термостатирования, термической обработки различных материалов и изделий в воздушной среде. Имеет микропроцессорный блок управления режимами нагрева, поддержания температуры и работы вентилятора. Дополнительная защита от перегрева. Рабочая камера из нержавеющей стали. Эффективная теплоизоляция;
стол слесарный ГОСТ 16371-93 разработан для широкого применения. Используется для выполнения слесарных, механических и прочих работ. Прочная конструкция, удобные выдвижные ящики для инструмента обеспечивают оптимальные условия работы. К столешнице легко крепится любой слесарный инструмент;
стул монтажника ГОСТ 16371-93 многофункциональный рабочий стул, который можно использовать на производстве. Механизм подъема винтовой. Пятилучье - металлическое, без пластиковых чехлов, с кольцом из трубы - для удобства ног. Комплектация стула неподвижными опорами. Транспортируется в разобранном виде;
течеискатель гелиевый настольного исполнения серии ТИ1-50 ГОСТ 28517-90. Универсальный легкоперемещаемый автоматизированный прибор с полным набором функций современного течеискателя. Предназначен для высокопроизводительной поточной проверки герметизированных изделий;
переносной омметр ГОСТ 8.409 - 81 ЭС0212 предназначен для измерения электрического сопротивления заземляющей проводки, установления факта ее обрыва по значению электрического сопротивления и обнаружения напряжения переменного тока на оборудовании при нарушении сопротивления изоляции.
8. Выбор и обоснование технологической оснастки
Технологическая оснастка - это совокупность приспособлений для установки и закрепления заготовок и инструментов, выполнения сборочных операций, транспортирования заготовок, деталей или изделий.
В данном изделии преобладающим является винтовое соединение деталей. С учётом типа производства, экономически целесообразным будет использование отвёрток.
Отвёртка 7810-0964 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 2,5; 3 мм.
Отвёртка 7810-0966 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 4 мм.
Отвёртка 7810-0967 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 5 мм.
Отвёртка 7810-0968 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 6 мм.
Гаечный ключ 7811-0104 (ГОСТ 2838-80) для установки и регулировки гаек.
Механические съёмники (ГОСТ 27718-88) для снятия детали с незначительными усилиями.
Тиски слесарные с ручным приводом (ГОСТ 4045-75) для фиксации изделия.
Тара технологическая (ГОСТ 19822-88) для хранения деталей и сборочных единиц.
Кисть плоская КП ГОСТ 10597-87, предназначенная для маркировки.
Ручка шариковая ГОСТ 28937-91.
9. Выбор и обоснование технологических баз
Точность обработки зависит от правильного базирования заготовки на металлообрабатывающих станках в процессе их обработки. Базирование - это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбора системы координат. База - это поверхность, сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования. По назначению базы бывают конструкторские, технологические и измерительные.
Технологическими базами называют поверхности, которые ориентируют деталь необходимым образом при установке ее на станке или приспособлении и при обработке.
|
№ п/п |
Наименова- ние операции или перехода |
Схема базирования |
Оснастка |
Оборудование |
Штуч- ное время (мин) |
|
|
005 |
Комплекто- вочная |
_ |
Тара технологичес- кая |
Слесарный стол, стул монтажника |
10 |
|
|
010 |
Расконсер- вационная |
- |
Тара технологи-ческая |
Слесарный стол, стул монтажника, моечная машина, сушильный шкаф |
30 |
|
|
015 |
Сборочная 1 |
Отвёртка 7810-0966, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
10 |
||
|
020 |
Сборочная 2 |
Отвёртка 7810-0967, отвёртка 7810-0966, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
15 |
||
|
025 |
Сборочная |
Отвёртка 7810-0964, отвёртка 7810-0968, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
20 |
||
|
030 |
Сборочная |
Отвёртка 7810-0964, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
15 |
||
|
035 |
Сборочная |
Отвёртка 7810-0964, отвёртка 7810-0967, отвёртка 7810-0968, гаечный ключ 7811-0104, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
15 |
||
|
040 |
Сборочная |
Отвёртка 7810-0964, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
20 |
||
|
045 |
Сборочная |
Механические съёмники, отвёртка 7810-0968, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
25 |
||
|
050 |
Сборочная |
Механические съёмники, отвёртка 7810-0968, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
25 |
||
|
055 |
Сборочная |
Отвёртка 7810-0968, гаечный ключ 7811-0104, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника |
25 |
||
|
060 |
Контрольная |
Отвёртка 7810-0968, тиски |
Слесарный стол, стул монтажника, течеискатель гелиевый, переносной омметр |
20 |
||
|
065 |
Маркировочная |
Кисть для краски, тара технологичес-кая |
Слесарный стол, стул монтажника |
20 |
10. Разработка планировки производственного помещения
Для эффективного производства необходимо рационально расположить на участке сборки технологическое оборудование и оснастку. Все компоненты перед сборкой подвергаются мойке и сушке, поэтому участок необходимо разделить. Сначала распакованные детали попадают в цех с моечной машиной для очистки и обезжиривания. Далее производится их сушка в следующем цехе. В производственном цехе, где собирается изделие, находятся стеллажи с исходными компонентами. После сборки производится маркировка в отдельном цехе. Выберем оптимальную компоновку по критерию занимаемой участком площади. Для минимизации общей площади производственного участка наиболее рациональной является структура, при которой технологическое оборудование располагается параллельно относительно общего транспортного потока.
План производственного помещения представлен на схеме планировки участка сборки (БГУИ.443286.010 Д2).
11. Описание и нормирование технологического процесса сборки
Нормирование технологического процесса сборки изделия является важным этапом, с помощью которого определяется трудоемкость сборки, количество рабочих мест. Нормирование ведется с помощью формул расчета машинного времени, если применяется сборочное оборудование, и с использованием нормативов на слесарно-сборочные работы. Нормативы времени содержат нормы оперативного времени выполнения наиболее распространенных сборочных переходов. При наличии банка типовых МТС в нормативы должны быть внесены нормы оперативного времени на их осуществление. При подсчете штучного времени оперативное время дополняется временем обслуживания рабочего места и дополнительным временем (в %) от оперативного времени. Установленные нормы времени на сборку отдельных сборочных единиц и машины в целом дают возможность определить трудоемкость их сборки как сумму затрат времени на выполнение отдельных переходов. Затем определяют число рабочих или бригад рабочих, необходимых для образования сборочных единиц всех уровней и общей сборки изделия.
Знание трудоемкости переходов и числа рабочих дает возможность объединить МТС и переходы в операции. Каждая операция должна представлять собой законченную часть технологического процесса, состоящую из одного или нескольких МТС и вспомогательных переходов, выполняемую рабочим или бригадой рабочих на отдельном рабочем месте. Нормативы времени на слесарно-сборочные работы содержат нормы основных технологических и вспомогательных промежутков времени выполнения наиболее распространенных сборочных переходов. Время обслуживания рабочего места, выделяемое рабочему для раскладки инструмента перед началом работы, очистки рабочего места, замены инструмента в процессе работы, передачи рабочего места сменщику, устанавливают в зависимости от вида сборочных работ в размере 2…6 % от оперативного времени, представляющего собой сумму основного технологического и вспомогательного времени.
Перерывы для отдыха и удовлетворения естественных надобностей устанавливают в размере 4…6 % оперативного времени. При конвейерной сборке рекомендуется устанавливать перерыв на 10 мин через каждые 1 ч 40 мин работы. При сборке изделий партиями должны быть учтены с помощью нормативов затраты времени на подготовку сборочных работ для данной партии - подготовительно-заключительное время. При определении времени, затрачиваемого на операцию (трудоемкость операции), подготовительно-заключительное время относится к одному изделию и суммируется со штучным временем. Суммированием трудоемкостей отдельных операций определяют трудоемкость сборки всего изделия, количество необходимых рабочих мест или позиций и потоков, необходимых для сборки одинаковых изделий. В результате разработки технологического процесса сборки изделия при поточном производстве должна быть обеспечена длительность операций, равная или кратная такту сборки машины.
Упорядочение операций по времени является достаточно сложным действием и требует критической оценки всей предшествующей работы над проектом технологического процесса сборки изделия.
Равенство или кратность времени операций такту сборки могут быть достигнуты путем: частичных изменений последовательности сборки изделия; частичной перекомпоновки операций из МТС; совмещения и расчленения операций; изыскания более производительных методов сборки; использования более производительного оборудования и технологической оснастки; корректирования режимов работы оборудования.
Расчет нормы штучного времени можно производить по формуле:
Тшт. = Топ (1+К), (мин) (11.1)
где К - коэффициент, учитывающий время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, в процентах к оперативному времени:
K = (Тоб + Тп) /Топ (11.2)
где Тоб - время на организационное (затраты на уборку рабочего места, чистку и смазку оборудования, получение инструктажа и др.) и техническое (подналадка технологической оснастки и т.п.) обслуживание рабочего места;
Тп - время на отдых и личные надобности.
В курсовом проекте нормируются все операции технологического процесса. Сумма Тшт по всем операциям составляет трудоемкость процесса.
К005 = 0,9; Тшт.005 = 19 мин;
К010 = 0,3; Тшт.010 = 39 мин;
К015 = 0,9; Тшт.015 = 19 мин;
К020 = 0,6; Тшт.020 = 24 мин;
К025 = 0,45; Тшт.025 = 29 мин;
К030 = 0,6; Тшт.030 = 24 мин;
К035 = 0,6; Тшт.035 = 24 мин;
К040 = 0,45; Тшт.040 = 29 мин;
К045 = 0,36; Тшт.045 = 34 мин;
К050 = 0,36; Тшт.050 = 34 мин;
К055 = 0,36; Тшт.055 = 34 мин;
К060 = 0,45; Тшт.060 = 29 мин;
К065 = 0,45; Тшт.065 = 29 мин;
= 367 (мин).
Норма времени на одну деталь с учётом подготовительно-заключительного времени Тп. з определяется m формуле:
Тш. к = Тшт + Тп. з / N, (мин) (11.3)
где N - количество деталей в партии, шт.
Подготовительно-заключительное время на партию деталей включает затраты времени на получение задания, технической документации и ознакомление с ней, получение и транспортировку технологического инструмента, наладку, изготовление пробных деталей и предъявление их OТК или мастеру и зависит от характера и объема работ. Тш. к =142 (мин).
Норма выработки за смену определяется по формуле:
Нв = Тсм / Тш к (11.4)
где Тсм - продолжительность рабочей смены, мин. Нв = 3.38.
12. Технико-экономическое обоснование технологического процесса сборки
Затраты на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном качестве изделий должны быть представлены в виде отношений: основных времен, штучных времен, приведенных затрат на выполнение работ. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.
Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью механизации и автоматизации, должен проводиться исходя из следующих условий:
приведенные затраты на выполнение технологического процесса - минимальные;
период окупаемости оборудования - минимальный;
экономичный процесс, который при заданных условиях обеспечивает минимальную технологическую себестоимость, производительность соответствует наименьшим затратам живого труда и обеспечивает быстрый выпуск продукций, важной для народного хозяйства.
Рассчитаем себестоимость прибора:
С=См+Сз+Син+Са +Сауп (12.1)
где См - затраты на сырье и материалы; Сз - зарплата рабочих; Син - стоимость инструмента и оснастки; Са - расходы на амортизацию и эксплуатацию оборудования, Сауп - зарплата административно-управляющего персонала.
См = 30000, (12.2)
где , , , - штучное время узловой, общей сборки, пригонки и регулирования; , , , - минутная заработная плата при выполнении узловой, общей сборки, пригонки и регулирования.
Сз = 2500, Син= (12.3), Син=
где kА и kЛ - коэффициенты амортизации и эксплуатации сборочной оснастки (0,2…0,5; =0,2); стоимость всей сборочной оснастки; N - годовая программа выпуска.
Син = 2400, (12.4)
где - балансовая стоимость оборудования на данный день; - амортизационные отчисления на ремонт, % от балансовой стоимости; F - годовой фонд рабочего времени оборудования.
Са=1000, Сауп=3000, С=30000+2500+2400+1000+3000=38900
2. Рассчитаем уровень технологичности по себестоимости:
(12.5)
где Сб. и - себестоимость базового варианта изделия.
Заключение
В результате курсовой работы был проведён следующий объём работ:
изучен принцип работы ионного источника очистки;
выбран и обоснован метод достижения точности замыкающего звена;
разработана технологическая система сборки и обоснован маршрут сборки;
выбрано и обосновано технологическое оборудование и технологическая оснастка;
разработана планировка производственного помещения;
произведено нормирование технологического процесса сборки и его технико-экономическое обоснование.
Список используемых источников
1. Виноградов М.И., Маишев Ю.П. "Вакуумные процессы и оборудование ионной и электронно-лучевой технологии", Машиностроение, 1990 г.
2. Маишев Ю.П. "Источники ионов для реактивного ионно-лучевого травления и нанесения пленок", Электронная промышленность, 1990 г, №15.
3. Габович М.Д. "Плазменные источники ионов", Киев, Навукова думка, 1956 г.
4. Данилин Б.С., Сырчин В. К "Магнетронные распылительные системы"
5. Габович М.Д. "Физика и техника плазменных источников ионов", Москва, 1972 г.
6. Власов В. Ф "Электронные и ионные приборы", 3-е издание, Москва, 1960 г.
7. Каганов И. Л "Ионные приборы" Москва, 1972г.
8. Аброян И.А., Андропов А.Н., Тихонов А.И. "Физические основы электронной и ионной технологии", Москва, Высшая школа, 1984 г.
9. Молоковский С. И, Сушков А.Д. "Интенсивные электронные и ионные пучки", Москва, Энергоиздат, 1991 г.
10. Броудай И., Мерей Дж. "Физические основы микротехнологии", Москва, Мир, 1985 г.
11. Ивановский Г.Ф., Петров.В. А "Плазменные процессы".
Подобные документы
Составление технологического процесса сборки. Выбор технологического метода сборки на основе расчёта размерной цепи. Разработка технологического процесса изготовления детали. Вид заготовки и способ ее получения. Нормирование технологического процесса.
курсовая работа [221,4 K], добавлен 20.08.2010Анализ процессов и устройств для сборки и монтажа, технологичности конструкции изделия. Разработка технологической схемы сборки, вариантов маршрутной технологии, выбор технологического оборудования и оснастки. Проектирование технологического процесса.
курсовая работа [340,2 K], добавлен 01.12.2009Технологические базы для общей и узловой сборки, технологический процесс сборки. Конструкция заготовки корпуса, средства технологического оснащения. Операционные размеры, проектирование технологических операций. Операционные карты процесса изготовления.
курсовая работа [633,2 K], добавлен 13.10.2009Конструкция и принцип работы генератора. Анализ требований к качеству его сборки. Расчет показателей технологичности. Выбор и обоснование маршрута и технологической схемы сборки. Разработка планировки сборочного участка. Расчет себестоимости прибора.
курсовая работа [110,8 K], добавлен 08.12.2014Режим работы и фонды времени по программе выпуска. Тип и форма организации производства. Разработка технологического процесса сборки узла, изготовления корпусной детали. Выбор экономичного варианта получения заготовки. Расчет точности обработки.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.01.2012Темой курсового проекта является проектирование технологического процесса сборки и проверки редуктора. Построение технологической схемы сборки редуктора. С использованием технологической схемы сборки проводится подробный анализ процесса сборки редуктора.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 16.07.2008Разработка технологического процесса сборки пневмо-гидравлического усилителя. Служебное назначение механизма. Разработка технологической схемы сборки. Синхронизация операций сборки по такту выпуска. Анализ сборочной цепи. Выбор технологических баз.
курсовая работа [67,3 K], добавлен 19.07.2009Технология сборки редукторов цилиндрических двухступенчатых в условиях крупносерийного производства. Технологические базы для общей и узловой сборки, конструкция заготовки корпуса. План изготовления детали. Выбор средств технологического оснащения.
курсовая работа [183,6 K], добавлен 17.10.2009Процесс обработки и сборки бортов в разных видах изделий. Способы обработки и сборки бортов верхней одежды. Разработка технологической карты, составление графической схемы обработки изделия. Направление совершенствования процесса обработки изделий.
лабораторная работа [4,4 M], добавлен 14.04.2009Разработка маршрутного технологического процесса сборки. Служебное назначение и технические условия на деталь "шток". Расчет припусков и межпереходных размеров, режимов резания. Разработка технологических операций. Техническое нормирование процесса.
курсовая работа [105,0 K], добавлен 17.12.2014
